[发明专利]一种耐磨阻扩散的铝铬钛氮与氧化铝多层复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨阻扩散的铝铬钛氮与氧化铝多层复合涂层，其特征在于，涂层是由高熵合金粘结层、氧化物模板层、氧化物阻扩散层、氮化物耐磨层四个子层构成的整体，这四个子层的顺序是由内至外，涂层总厚度为1～3μm；所述高熵合金粘结层为Cr_aAl_bTi_cZr_dY_e，a+b+c+d+e=1，a、b、c、d、e的取值范围为0.15～0.4，厚度为50～200nm；所述氧化物模板层为α-Cr₂O₃，厚度为150～300nm；所述氧化物阻扩散层为α-Al₂O₃，厚度为500～2000nm；所述氮化物耐磨层为AlCrTiN，厚度为300～500nm。

2.一种权利要求1所述的耐磨阻扩散的铝铬钛氮与氧化铝多层复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将清洁的基底材料装入涂层设备真空室中，抽真空并加热，所述抽真空并加热是先将背底真空抽至0.03Pa及以下时，打开炉壁的辅助加热装置对基底进行加热，同时打开机架转动电源使基底在真空室内进行自转和公转运动，至基底温度达到380℃；

B、对基底表面进行离子刻蚀，所述离子刻蚀是向真空室中通入氩气，调节氩气流量保证压强为0.1～0.25Pa，然后对基底施加－100～－200V的直流偏压和－200～－400V的脉冲偏压，利用离化的Ar⁺对基底表面进行刻蚀，刻蚀30～90min；

C、利用电弧蒸镀工艺制备高熵合金粘结层，所述电弧蒸镀工艺制备高熵合金粘结的工作压强为0.1～0.2Pa，蒸镀坩埚上通过的电弧电流为180～220A，蒸镀坩埚内放置的材料为Cr_aAl_bTi_cZr_dY_e高熵合金， a+b+c+d+e=1，a、b、c、d、e的取值范围为0.15～0.4，蒸镀时间为5～10min；

D、利用阴极电弧镀膜工艺制备氧化物模板层，所述阴极电弧镀膜工艺制备氧化物模板层的工作气体为Ar+O₂，工作压强为1.5～3.5Pa，工作靶材为Cr电弧靶，靶电流为50～100A，基底施加的偏压为－30～－80V，沉积时间10～20min；

E、利用阴极电弧镀膜工艺制备氧化物阻扩散层，所述阴极电弧镀膜工艺制备氧化物阻扩散层的工作气体为Ar+O₂，工作压强为1.0～3.0Pa，工作靶材为Al电弧靶，靶电流为80～120A，基底施加的偏压为－30～－80V，沉积时间40～150min；

F、利用阴极电弧镀膜工艺制备氮化物耐磨层，所述阴极电弧镀膜工艺制备氮化物耐磨层的工作气体为N₂，工作压强为1.5～3.5Pa，工作靶材为AlCrTi合金电弧靶，靶电流为80～120A，基底施加的偏压为－30～－80V，沉积时间20～35min。